Что измеряет мультиметр: все о видах и сферах применения

Содержание

Мультиметр это… устройство и возможности измерительного прибора

При создании или починке электрических цепей используются различные измерительные приборы, которые позволяют отслеживать все необходимые параметры. Мультиметр это универсальное устройство, объединяет в себе как минимум три из них — вольтметр, амперметр и омметр, для измерения напряжения, силы тока и сопротивления, соответственно. Это уже позволяет получить значительное количество информации про электроцепь как в рабочем состоянии, так и при отключенном питании.

Содержание

Какие бывают мультиметры
- Аналоговые мультиметры
- Цифровые мультиметры
Что можно измерить мультиметром
Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра
- Постоянный и переменный ток
- Префиксы метрической системы и диапазон измерений
- Обозначения различных функций
Заключение — что выбрать

Какие бывают мультиметры

Разные поколения электриков могут каждый по своему объяснять что такое мультиметр, так как эти приборы все время совершенствуются.

Одни думают, что это достаточно большой и тяжелый ящик, а другие привыкли к миниатюрным устройствам, которые легко помещаются в ладони.

В первую очередь все мультиметры делятся на приборы по принципу действия — они бывают аналоговые и цифровые. Их легко различить по внешнему виду — у аналоговых стрелочный циферблат, а у цифровых — жидкокристаллический экран. Сделать между ними выбор достаточно просто — цифровые являются следующей ступенью развития этих устройств и выигрывают у аналоговых по большинству показателей.

Когда только появились первые цифровые мультиметры, то у них, конечно, были определенные конструктивные недочеты, позволяющие говорить о том, что это игрушка для любителей, но уже тогда было понятно, что у цифровых устройств огромный потенциал и со временем они вытеснят аналоговые приборы.

Аналоговые мультиметры

В некоторых случаях использование аналоговых мультиметров оправдано и сейчас — у них все еще есть ряд преимуществ, которые обусловлены самой конструкцией измерительного прибора.

Его главной частью является рамка с закрепленной на ней стрелкой. Рамка может поворачиваться от воздействия на нее электромагнитного поля — чем оно сильнее, тем больше угол поворота.

Исходя из этого выделяются главный плюс аналогового устройства — инерционность отображения результатов измерений.

Простыми словами это отображается в следующих свойствах:

Если измерять надо не линейные, а переменные данные (V, A или Ω), то стрелка в реальном времени станет показывать их изменения, наглядно демонстрируя всю амплитуду колебаний сигнала. Н, «цифре» в этом случае результат будет показан ступенчато — его значение будет изменяться раз в 2-3 секунды (это зависит от чувствительности прибора и его скорости обработки данных).

Стрелочный мультиметр способен выявить паразитные пульсации напряжения или силы тока. К примеру, если в цепи есть постоянный ток величиной значением в один ампер, но каждые несколько секунд он может кратковременно увеличиваться/уменьшаться на 1/10 или 1/5, а потом возвращается к номиналу. В таком случае цифровой тестер может и вовсе не показать каких-либо изменений сигнала, а у аналогового стрелка будет как минимум «подрагивать» в эти моменты. То же самое произойдет и при наличии стойких помех — если колебания напряжения будут уже ощутимыми — цифровой мультиметр будет постоянно показывать различные данные, а аналоговый просто некое усредненное – «проинтегрированное» значение.
Для работы цифрового мультиметра обязательно нужен источник питания, а аналоговому батарейка понадобится только если включить режим омметра.

Для разных устройств могут быть разные экстремальные условия. Если цифровые без должной защиты не могут работать, к примеру, в высокочастотном электрическом поле, то для аналоговых это не является серьезным испытанием — они даже могут служить индикаторами его наличия.

Все сказанное относится не только к мультиметрам, но и к каждому аналоговому измерительному прибору по отдельности — амперметру, вольтметру или омметру.

Цифровые мультиметры

Их главный козырь это простота и функциональность, которые отражаются в отличительных свойствах таких приборов:

Для изготовления такого устройства не нужно проводить филигранную работу по изготовлению электромагнитных катушек и закреплению их в корпусе, отладке и последующей подстройке уже в процессе эксплуатации.

Цифровой мультиметр это просто электрическая плата, в которую впаяны контакты и управляющие элементы.

Значения, которые отображаются на экране, не требуют «расшифровки» или интерпретации, что часто бывает с аналоговыми устройствами, показания которых могут быть непонятны неспециалисту.
Устойчивость к вибрации. Если на цифровые устройства тряска просто оказывает такое же действие как на любую деталь, то на стрелку аналоговых она влияет очень заметно, а в некоторых случаях может привести и к порче устройства.
В отличие от аналоговых устройств, цифровой мультиметр самостоятельно калибруется при каждом включении, поэтому нет необходимости постоянно выставлять ноль на циферблате, что является болезнью любого стрелочного прибора.

Это далеко не весь список возможных преимуществ цифрового мультиметра — только те, что явно отличают его от аналогового устройства.

Как итог — если заниматься электротехническими работами достаточно серьезно, то желательно в своем арсенале иметь приборы обеих разновидностей, так как некоторые возможности у них диаметрально противоположные.

Как проводятся измерения цифровым и аналоговым устройствами – на следующем видео:

Что можно измерить мультиметром

Самые первые аналоговые устройства совмещали в себе 3 прибора и им можно было проверять напряжение (V), силу тока (A) и значения сопротивления проводников. При этом, если не было особой проблемы в измерении напряжения для постоянного и переменного токов, то объединить в одном корпусе измерительные приборы для проверки силы тока – и постоянного и переменного — получилось не сразу. Казалось бы, при чем тут дела давно минувших дней, но дело в том, что до сих пор не во все бюджетные приборы включают такой функционал. Как итог — обязательный минимум, который включает в себя мультиметр сегодня, это вольтметр для переменного и постоянного токов, измерение сопротивления и силы переменного или постоянного тока.

Далее, исходя из класса устройства, кроме вольтметра, амперметра и омметра, в нем также могут быть измерители частоты, температуры, схемы для проверки диодов (зачастую, совмещенные со звуковым сигналом — очень удобно для использования в качестве обычной прозвонки), транзисторов, конденсаторов и другие функции.

Не всем и не всегда нужны все перечисленные функции, поэтому выбор такого устройства это индивидуальная задача, которая решается исходя из планируемого фронта работ и бюджета, который можно выделить на покупку прибора.

Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра

Не обязательно читать инструкцию к мультиметру, чтобы определить на что он способен — эта информация будет доступна если просто посмотреть на его лицевую часть со шкалой установки режимов использования.

Так как функционал аналоговых устройств меньший, чем у цифровых, то как пример стоит рассмотреть именно последний прибор.

На подавляющем большинстве моделей режимы выставляются посредством поворотного диска, на котором есть метка, указывающая на участок шкалы, нанесенной на корпус.

Сама шкала поделена на секторы, метки в которых визуально различаются цветом или наглядно поделены на зоны. Каждая из них обозначает параметр, который измеряет тестер и позволяет выставить его чувствительность.

Обзор функционала цифрового тестера на видео:

Постоянный и переменный ток

Способность устройства измерять значения переменного и постоянного тока видна по графическим меткам, либо буквенным обозначениям. Так как подавляющее большинство тестеров выпускаются зарубежными производителями, то и метки на них проставляются латинскими буквами.

Переменный ток это волнистая линия либо литеры «AC», которые расшифровываются как «Alternating current». Постоянный, в свою очередь, помечается двумя горизонтальными линиями, верхняя из которых сплошная, а нижняя пунктирная. Буквенное обозначение пишется как DC, что расшифровывается как «Direct Current». Эти отметки ставятся возле секторов, включающих режимы измерения силы тока (обозначается литерой «A» — Ампер) или напряжения (обозначается литерой «V» — Вольт). Соответственно, для постоянного напряжения обозначения будут выглядеть как буква V с черточками возле нее или буквами DCV. Переменное напряжение обозначается как буква V с волнистой линией или буквами ACV.

Аналогично помечаются сектора для измерения силы тока — если переменный, то это литера A с волнистой линией или ACA, а если постоянный, то буква A с черточками или литеры ADA.

Префиксы метрической системы и диапазон измерений

Чувствительность прибора может быть настроена на измерение не только целых единиц, ведь зачастую в электросхемах применяются сотые или даже тысячные доли Вольта или Ампера.

Для корректного отображения результатов в схеме предусмотрены переключатели на шунты различного сопротивления и прибор показывает целые значения с учетом следующих префиксов:

1µ (микро) – (1*10^-6 = 0,000001 от единицы)
1m (милли) – (1*10^-3 = 0,001 от единицы)
1k (кило) – (1*10³ = 1000 единиц)
1M (мега) – (1*10⁶ = 1000000 единиц)

Если прибор выставлен на измерение силы постоянного тока (DCA) – указатель, например, развернут на 200 mA, это значит:

Максимальный ток, что можно измерить в этом положении составляет 0,2 Ампера. Если измеряемое значение будет больше, то прибор покажет выход за допустимые пределы.
1 единица, показываемая тестером, равняется 0,001 Ампера. Соответственно, если прибор показывает цифру, к примеру, 53, то это следует читать как сила тока в 53 миллиампера, что в дробной десятичной записи будет выглядеть как 0,053 Ампера. Точно так же применяется приставка «кило» и «мега» — если регулятор выставлен на них, то единица на дисплее прибора обозначает тысячу или миллион (эти префиксы в основном используются при измерении сопротивления).

Если прибор показывает единицу, то для точности измерений стоит попробовать уменьшить диапазон — вместо значения на шкале с префиксом «m», выставить цифру с префиксом «µ».

Обозначения различных функций

Прочие функции мультиметра также могут обозначаться различными знаками или буквами. При этом, оценивая функциональность устройства, надо помнить, что обозначения на мультиметре могут относиться к разным секторам и внимательно смотреть на каждый значок:

01. Подсветка дисплея – Light (свет)
02. DC-AC – этот переключатель «сообщает» устройству какой ток будет замеряться – постоянный (DC) или переменный (AC).
03. Hold — клавиша для фиксации на экране последнего результата измерения. Преимущественно такая функция востребована если мультиметр совмещен с измерительными клещами.
04. Переключатель сообщает устройству, что будет измеряться – индуктивность (Lx) или емкость (Cx).
05. Включение питания. Во многих моделях тестеров отсутствует — вместо этого питание отключает перевод указателя в крайнее верхнее положение — «на 12 часов»
06. hFE — гнездо для тестирования транзисторов.
07. Сектор Lx, для выбора пределов измерения индуктивности.
08. Temp (C) — измерение температуры. Для использования этой функции к устройству нужно подключить внешний датчик температуры.
09. hFE — включение функции тестирования транзисторов.

10. Включение проверки диодов. Зачастую эта функция совмещается со звуковым сигналом для прозвонки электроцепи — если провод неповрежденный, то тестер «пищит».
11. Звуковой сигнал — в данном случае он совмещен с наименьшим пределом измерения сопротивления.
12. Ω – Когда переключатель в этом секторе, то прибор работает в режиме омметра.
13. Сектор Cx – режим проверки конденсаторов.
14. Сектор A – режим амперметра. Прибор подключается к цепи последовательно. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».
15. Fric (Hz) — функция измерения частоты переменного тока – от 1 до 20000 Герц.
16. Сектор V — для выбора пределов измерения напряжения электрического тока. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».

Кроме поворотной ручки, на мультиметре есть гнезда для подключения щупов – ими мастер и прикасается к точкам, в которых надо снять показания.

В зависимости от модели мультиметра, таких гнезд может быть 3 или 4.

17. Сюда подключается красный щуп, при необходимости замерить силу тока до 10 Ампер.
18. Гнездо для красного щупа. Используется при измерениях температуры (переключатель в это время выставляется на деление 8), силы тока до 200 mA (переключатель в секторе 14) или индуктивности (переключатель в секторе 7).

19. «Земля», «минус», «общий» провод — к этой клемме подключается черный щуп.
20. Гнездо для красного щупа при измерении напряжения электрического тока, его частоты и сопротивления проводки (плюс прозвонка).

Заключение — что выбрать

Профессиональному электрику сложно посоветовать какой функционал ему нужен от мультиметра для работы, а тем более нет смысла рекомендовать какую либо определенную модель устройства — каждый подберет прибор, а то и несколько, под свои нужды. Ну а для домашнего использования, как это ни странно, но лучше взять прибор близкий к «навороченному», но в разумных пределах в плане стоимости. Подробнее на видео:

Дело в том, что в таком случае сложно предугадать какие из функций могут со временем пригодиться. Как минимум точно понадобятся прозвонка и вольтметр, а если возникнет необходимость проверить мощность какого-либо устройства, то и амперметр. Далее, в порядке убывания можно расположить проверку температуры, конденсаторов, транзисторов, напряженности поля и частоты электрического тока. Кроме термометра, это все специфические функции, которые интересны только любителям радиоэлектроники, а для обычного обывателя просто увеличат стоимость устройства.

Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение

Измерительные приборы с электронной начинкой и ручным управлением, применяемые в электронике и электротехнике для измерения свойств цепи электрического тока называются мультиметры. Приборы могут измерять различные параметры, включая напряжение, ток, сопротивление, емкость, определять полярность выводов, а также цоколевку транзисторов и многие другие параметры.

Мультиметры состоят из пластмассового корпуса, в котором располагается электронная начинка, блока питания, экрана, или стрелочной шкалы, регулятора, которым можно выбирать вид и интервал измерений.

Чтобы было удобно измерять параметры цепи, устройство снабжено специальными щупами, которые выполнены в виде заостренных металлических стержней с изолированными ручками. Эти щупы присоединяются к мультиметру штекерами через гибкие проводники.

Классификация и особенности

Все мультиметры, или как их еще называют, тестеры, делятся на два класса:

Аналоговые.
Цифровые.

Аналоговые мультиметры

Тестеры классического типа, которые используются давно, имеющие стрелочную шкалу показаний, относятся к аналоговому классу приборов. Они уже практически вытеснены цифровыми приборами.

В корпусе имеется встроенный экран с градуированной шкалой и стрелкой. Измерения осуществляются с применением электронных блоков.

Такие приборы не обладают высокой точностью замеров, но достаточно надежны в работе. С помощью них можно измерить параметры при сильных помехах от радиоволн, в отличие от современных цифровых устройств.

Цифровые мультиметры

Цифровые тестеры относятся к приборам высокой точности. Они оснащены электронными компонентами компактных размеров, удобным цифровым жидкокристаллическим дисплеем.

В основе конструкции цифрового прибора имеется контроллер с аналого-цифровым преобразователем. В микросхеме находится блок, который производит анализ напряжения.

С помощью таких устройств можно измерить параметры с наименьшей погрешностью, они удобны в эксплуатации и имеют небольшие размеры. Основным их недостатком является повышенная чувствительность к радиопомехам и другим электромагнитным излучениям.

Классификация по точности

Мультиметры имеют различную точность измерений в зависимости от исполнения прибора. Наиболее простыми являются тестеры с разрядностью 2,5. Это эквивалентно точности измерений 10%. Наиболее применяемыми моделями стали мультитестеры с точностью 1%. Также такие приборы могут иметь более низкую точность. Их стоимость зависит от точности. Чем выше точность измерений, тем прибор дороже.

Сфера применения

Эти универсальные приборы позволяют измерять несколько параметров постоянного и переменного тока: напряжение, ток, сопротивление, в то время как специализированные приборы, такие как омметры, амперметры и вольтметры, могут измерить только один определенный параметр цепи.

Мультиметры широко используются в промышленной сфере, электротехнике, электронике, в инженерных расчетах, при проведении ремонтных и эксплуатационных работ. Вместе с контрольными лампами мультитестеры применяют при отделочных работах, во время монтажа и подключения электрической сети. Использование мультиметров дает возможность обеспечения качественной установки электрооборудования.

Подготовка прибора к работе

Для начала необходимо прочитать инструкцию к прибору и убедиться в том, что он может функционировать в той цепи напряжения, которую вы хотите измерять.

Перед началом измерений прибор нужно подготовить к работе, собрать все элементы, подсоединить к клеммам корпуса гибкие проводники со щупами. Чаще всего при осуществлении многих измерений, например, при контроле внутренних электрических систем здания, примеряется определенный алгоритм подключения мультитестера:

Черный нулевой проводник вставляется в гнездо «СОМ».
Красный провод (фазный) вставляется в гнездо, расположенное выше черного, для замера напряжения, силы тока (не более 200 мА) и сопротивления.

Необходимо убедиться в том, что у гнезда для красного провода есть маркировка со знаком «V». Красный штекер нельзя вставлять в третье гнездо (оно служит для замера постоянного тока до 10 ампер), при измерении переменного тока бытовой сети, так как это опасно для жизни.

Проверка цепи цифровым мультиметром

Тестирование параметров цепи осуществляется для контроля состояния изоляции проводов, их целостности, качества соединений. Прозвонка цепи производится двумя методами.

Метод замера сопротивления цепи

Установите регулятор в режим замера сопротивлений на любое значение показаний.

Приложите щупы к проводам проверяемой цепи. Если на экране появилась «1», то провода не имеют между собой контакта, то есть, сопротивление между ними наибольшее. Также это может говорить о том, что цепь разорвана, либо о правильности сборки, отсутствии замыканий и неисправности изоляции проводов.

Если же на дисплее отобразилось некоторое значение, то по цепи протекает ток. Это говорит о том, что имеется замыкание проводов, либо свидетельствует о хорошей сборке. В этом случае, чем ниже значение сопротивления на дисплее, тем качественнее сборка.

Порядок прозвона 3-жильного кабеля на наличие замыкания проводов.

Метод измерения проводимости

Установите регулятор в режим проверки цепи (есть не во всех приборах).

Далее проводите измерения по алгоритму, описанному выше.

Определение напряжения и прозвон заземления

Для измерения напряжения и контроля контура заземления, при помощи ручки переключения установите режим для напряжения переменного вида, на значение интервала, превышающего измеряемое напряжение.

1. Определение напряжения

Вставьте наконечники щупов в гнезда розетки сети.

На экране появится величина напряжения. Полярность щупов для подключения не важна, так как при подключении щупов с обратной полярностью на экране также будет отображаться измеряемая величина, только со знаком минуса.

Величина напряжения в сети постоянно изменяется, и чаще всего отличается от 220 вольт, но это не является поломкой или неисправностью.

2. Прозвон заземления

Для проверки заземляющего контура один щуп прикладывают к заземлению, другой к фазе. Показания прибора будут равны или немого выше выше чем при измерении напряжения между нулем и фазой. Если прибор показывает ноль то это значит, заземление в розетке отсутствует.

При прозвонке заземления, часто возникают трудности. Цепь (заземление – фаза и нейтраль – фаза) прозваниваются практически с равными значениями напряжения. Поэтому их трудно отличить. Если самостоятельно не было установки электрической проводки, то скорее всего провод заземления окажется нулевым проводом.

Наиболее сложным является определить контуры заземления в старых домах с отсутствующим заземлением. Если заземление было соединено с нулевым проводом, то возникнут проблемы с измерительными приборами и безопасностью бытовых устройств.

Для предотвращения особых сложностей, перед монтажными работами нужно убедиться, есть ли заземление на входе в здание в распределительном щите, а потом осуществлять соединения по цветовой маркировке проводов.

Если нужно выяснить, есть ли заземляющий контур в проводке, то следуйте некоторым советам:

Во вновь построенных домах значение напряжения в цепи фаза-заземление больше, чем в цепи фаза-нейтраль.
Между нулевым проводом и заземлением возможно появление напряжения, вследствие наличия слабого потенциала на проводе ноля.

Проверка транзисторов

Подобным образом проверяются транзисторы. Инновационные мультитестеры оснащены функцией измерения коэффициента усиления. Это значение обозначают одной из греческих букв, или буквой «h» с дополнительной буквой, например, «э». Это значит, что величина была измерена для полупроводника, подключенного с общим эмиттером. Для измерения усиления транзистора имеется два отдельных гнезда для разных структур полупроводников. Величины полевых типов транзисторов определяют по-другому, более сложному варианту, и не может быть определена таким измерительным прибором.

Измерение емкости

Ножки конденсатора вставляются в специальные гнезда, подается импульс напряжения, делается оценка времени разряда. Разность потенциалов на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону, по которому дается оценка этого параметра. Этот метод применяется в технике для различных целей.

Измерение температуры

Дополнительной функцией некоторых цифровых устройств является измерение температуры, которое основано на действии термопары. Современная электронная техника может определить температуру по изменению сопротивления термопары. Напряжение также определяется аналого-цифровым преобразователем и выдается на дисплей.

Для измерения температуры контроллер имеет дело с напряжением. На корпусе мультиметра имеется специальное гнездо для подключения проводов термопары.

Чтобы измерить температуру выполняют следующие шаги:

Вставляют провода термопары в соответствующее гнездо.
Размещают термопару в измеряемую среду.
На дисплее выдается величина температуры.

Работа аналогового мультиметра

Этот прибор работает с током, в отличие от цифрового устройства, который в работе использует напряжение. В индуктивной катушке поле витков усиливается и отклоняет стрелку в сторону. Такой прибор служит для:

Измерения сопротивлений и емкостей.
Измерения напряжения.
Определение силы тока.

Показания всех параметров выдается на стрелочный экран с градуированной шкалой. Для переключения интервалов измерения имеется ручка управления. Так же, как и в цифровом приборе, есть специальные гнезда для подключения проводов щупов.

Стрелочные аналоговые мультиметры в настоящее время потеряли свою актуальность из-за популярности цифровых приборов.

| Electronic Design

Перепечатано с разрешения Evaluation Engineering

Мультиметр или цифровой мультиметр (DMM) является одним из наиболее важных и распространенных элементов лабораторного оборудования. Мультиметры используются для проведения основных электрических измерений, связанных с законом Ома. Сюда входят такие измерения, как напряжение, ток, сопротивление и т. д. Мультиметры могут быть как портативными, так и настольными. Настольные мультиметры, как правило, обеспечивают более высокую точность, чем их меньшие портативные аналоги. Для этой цели в этой статье мы предположим, что используется настольный мультиметр.

Закон Ома Измерения мультиметром

Начнем с Напряжение постоянного тока , одного из самых простых и часто используемых мультиметровых измерений. Измерение напряжения постоянного тока используется для определения разности электрических потенциалов между двумя точками в цепи постоянного тока или «постоянного тока». Эта разница потенциалов измеряется в единицах [вольт постоянного тока]. Чтобы измерить напряжение постоянного тока с помощью настольного мультиметра, после его включения выберите режим «DC V».

Подсоедините щупы к мультиметру; положительный щуп должен быть подключен к порту «INPUT HI», а отрицательный щуп должен быть подключен к порту «INPUT LO». Подайте питание на проверяемую цепь или устройство и проверьте точки цепи.

Измерение напряжения переменного тока почти идентично измерению напряжения постоянного тока, однако этот режим используется для измерения потенциала напряжения между двумя точками цепи переменного или «переменного тока». Единицей измерения напряжения переменного тока является [вольт переменного тока]. Чтобы измерить напряжение переменного тока с помощью настольного мультиметра, выберите режим «AC V» и подключите щупы. Положительный щуп должен быть подключен к порту «INPUT HI», а отрицательный щуп должен быть подключен к порту «INPUT LO». Подайте питание на проверяемую цепь или устройство и проверьте точки на цепи 9.2*р. Поскольку даже у проводов есть сопротивление, провода датчиков могут фактически добавить к наблюдаемому измерению сопротивления. По этой причине существует два различных режима измерения сопротивления: 2-проводной режим и 4-проводной режим.

Если вас не беспокоит добавочное сопротивление проводов датчика, двухпроводного измерения сопротивления будет достаточно. Это более простое измерение, а датчики менее сложны и дороги. При 2-проводном измерении подаваемый ток и наблюдаемое напряжение измеряются через одни и те же датчики.

Чтобы выполнить двухпроводное измерение сопротивления с помощью настольного мультиметра, выберите режим «Ом» или «Ом» и подключите щупы к портам «ВХОД HI» и «ВХОД LO». Убедитесь, что тестируемая цепь или устройство выключены. Затем прощупайте нужный участок цепи.

Если вам нужно максимально точное измерение сопротивления, вам нужно выполнить 4-проводное измерение сопротивления . При 4-проводном измерении используются 2 дополнительных датчика, отсюда и термин «4-проводной». Два провода используются для подачи тока, а два других используются для измерения напряжения. Это устраняет эффективное падение напряжения на сопротивлении проводов датчика, что делает измерение напряжения и, следовательно, результирующего сопротивления более точным.

Чтобы выполнить 4-проводное измерение сопротивления с помощью настольного мультиметра, выберите на мультиметре режим «Ом» или «Ом» (возможно, вам придется нажать эту кнопку несколько раз, чтобы убедиться, что выбран 4-проводной режим). Подсоедините первый набор датчиков к портам «INPUT HI» и «INPUT LO», а второй набор датчиков к портам «SENSE HI» и «SENSE LO». Убедитесь, что проверяемая цепь или устройство отключены, затем проверьте нужную область цепи, используя оба щупа «HI» на одной стороне компонента и оба щупа «LO» на другой стороне измеряемого компонента

Важно, чтобы цепь не была включена во время измерения сопротивления. Поскольку мультиметр измеряет сопротивление как вычисление наблюдаемого падения напряжения из-за подаваемого тока, включение цепи вызовет помехи при измерении сопротивления и приведет к неправильным показаниям.

Постоянный ток или постоянный ток измеряет однонаправленный поток электронов в цепи, и единицей измерения является [амперы постоянного тока]. Для выполнения любого измерения тока в цепи должен быть «разрыв», который затем замыкается мультиметром, позволяя току течь через сам мультиметр. Другими словами, измерение тока должно производиться последовательно с цепью; тогда как измерения напряжения и сопротивления выполняются параллельно со схемой.

Чтобы измерить постоянный ток с помощью настольного мультиметра, выберите режим «I DC» на мультиметре. Подсоедините положительный щуп к порту «мА» для измерения малых токов или к порту «10А» для измерения больших токов. Подключите отрицательный щуп к порту «INPUT LO». Приложите щупы к соответствующим точкам последовательно с цепью, затем подайте питание на проверяемую цепь или устройство и запишите измерение постоянного тока.

Переменный ток или переменный ток — это измерение тока, который периодически меняет направление. Единицей измерения переменного тока является [ампер переменного тока]. Как и при измерении постоянного тока, переменный ток должен измеряться последовательно со схемой, чтобы позволить электронам проходить через мультиметр для выполнения измерения.

Для измерения переменного тока с помощью настольного мультиметра выберите режим «I AC», подключите положительный щуп к порту «мА» для измерения малых токов или к порту «10А» для измерения больших токов. Подключите отрицательный щуп к порту «INPUT LO». Подсоедините щупы к соответствующим точкам последовательно с цепью, затем подайте питание на проверяемую цепь или устройство.

Одной из самых распространенных ошибок при измерении тока мультиметром является использование порта «мА» при измерении больших токов. При измерении токов свыше 200 мА лучше переключиться и использовать порт «10А», чтобы не перегорел предохранитель внутри мультиметра.

Дополнительные измерения мультиметра

Проверка диода — Мультиметры также можно использовать для измерения падения напряжения на диоде с прямым смещением. Для измерения падения напряжения на диоде мультиметр автоматически подает небольшое напряжение на щупы и увеличивает это напряжение до тех пор, пока два щупа не будут электрически соединены (т. е. диод станет проводящим и смещенным в прямом направлении). Единицей измерения для проверки диодов является [вольт постоянного тока].

Чтобы выполнить проверку диодов с помощью настольного мультиметра, установите мультиметр в режим проверки диодов, нажав кнопку с символом диода. Подключите положительный щуп к порту «INPUT HI», а отрицательный щуп к порту «INPUT LO». Убедитесь, что тестируемая цепь или устройство выключены. Приложите щупы к диоду (убедившись в соблюдении полярности), затем запишите падение напряжения на диоде.

Измерение непрерывности (или электрического соединения) с помощью мультиметра является чрезвычайно полезным инструментом отладки и устранения неполадок. Когда цепь не работает должным образом, одним из первых действий при обнаружении проблемы является проверка наличия всех ожидаемых соединений и отсутствия нежелательных коротких замыканий. Конечно, можно использовать режим измерения сопротивления мультиметра, чтобы проверить наличие этих соединений, но использование режима непрерывности делает это еще проще. Это связано с тем, что мультиметр издаст звуковой сигнал, если между щупами есть соединение с низким сопротивлением, поэтому вам даже не нужно отрывать взгляд от схемы, которую вы отлаживаете.

Важно проверить руководство вашего мультиметра, чтобы увидеть, где он рисует линию с точки зрения «низкого сопротивления», чтобы издавать жужжание непрерывности. Это сопротивление составляет около 20 Ом для многих мультиметров. Чтобы проверить непрерывность с помощью настольного мультиметра, установите мультиметр в режим непрерывности, нажав кнопку со звуковым символом. Подключите положительный щуп к порту «INPUT HI», отрицательный щуп к порту «INPUT LO» и убедитесь, что проверяемая цепь или устройство отключены. Проверьте различные точки цепи и прислушайтесь к звуковому сигналу непрерывности.

Частота

Мультиметры также можно использовать для измерения частоты сигнала переменного напряжения. Частота — это измерение количества циклов, повторяющихся в сигнале каждую секунду. Например, синусоидальная волна, которая повторяет 10 циклов каждую секунду, будет иметь частоту 10 Герц или Гц. Диапазон входных частот мультиметров может сильно различаться, поэтому убедитесь, что ваш мультиметр способен измерять сигналы более высокой частоты. Как и напряжение, измерение частоты выполняется параллельно цепи.

Использование специального частотомера рекомендуется при необходимости измерения высокочастотных сигналов с более высокой точностью. Чтобы измерить частоту с помощью настольного мультиметра, установите мультиметр в режим «FREQ», затем подключите положительный щуп к порту «INPUT HI», а отрицательный щуп к порту «INPUT LO». Убедитесь, что тестируемая цепь или устройство включено, затем прощупайте измеряемый компонент на предмет частоты.

В заключение
Выбор лучшего мультиметра может оказаться непростой задачей. Ценовые диапазоны могут сильно различаться в зависимости от бренда и характеристик. Обязательно изучите все факторы, которые необходимо учитывать при выборе настольного мультиметра.

Как мультиметр измеряет напряжение?

В большинстве цифровых мультиметров используется двухфазный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь , такой как классический Intersil ICL7106. Существует множество других современных вариаций этого чипа, но, поскольку он был одним из первых, для него доступны обширные примечания по применению. (Я не знаю, какой чип используется в Fluke 88, это определенно что-то более новое, чем ICL7106, но я просто упомяну ICL7106, так как это в значительной степени архетип для всех цифровых мультиметров с двойным наклоном. ) Вот краткий обзор его принципы работы:

Конденсатор быстро заряжается до входного напряжения, затем этот конденсатор разряжается с контролируемой скоростью, в то время как таймер подсчитывает, сколько времени потребуется, чтобы напряжение вернулось к нулю.

Форма сигнала интегратора ICL7106 из таблицы данных Intersil Renesas ICL7106

Отсчет таймера «фазы деинтеграции» определяет фактическое число, отображаемое на показаниях цифрового мультиметра. Цифровой мультиметр «3 1/2 разряда» считает до 1999, а цифровой мультиметр «4 1/2 разряда» считает до 19 999. Ваш Fluke 88 — это счетчик на 6000 отсчетов в режиме 4/сек, а 19999 отсчетов в режиме высокого разрешения.

Интегрирующий конденсатор должен иметь низкое диэлектрическое поглощение, поэтому обычно это майлар/слюда/поли, а не керамический или электролитический. Важно, чтобы весь заряд, накопленный в конденсаторе в течение интервала выборки, учитывался во время фазы деинтеграции, иначе цифровой мультиметр не будет точным.

Количество дисплеев напрямую управляется ICL7106, который содержит драйвер специально для триплексного жидкокристаллического дисплея (ЖКД). Существуют и другие варианты этой микросхемы для управления светодиодом или для передачи данных непосредственно в микроконтроллер.

Откуда он знает сколько вольт?

Цифровой мультиметр содержит опорное напряжение. Это может быть как простой диод Зенера (для дешевого портативного 3,5-разрядного измерителя), так и сложный, например, микросхема опорного напряжения, управляемая печью. Это одно из ограничений производительности прибора, обязательно ознакомьтесь с руководством пользователя. Там будет таблица, описывающая, насколько точен счетчик на самом деле. Например, +/- (0,1% + 1) означает ошибку усиления до 0,1% от фактического значения, плюс может быть отклонен на один счет, и это все плюс-минус. Таким образом, если измеритель правильно откалиброван и показывает 12,34 В, то реальное входное напряжение находится где-то в диапазоне от 12,31766 В до 12,36234 В.

Таблицу характеристик Fluke 88 см. на стр. 68

ICL7106 имеет фазу с автоматическим обнулением, которая пытается устранить ошибки смещения, но ошибка коэффициента усиления зависит от характеристик источника опорного напряжения. Это один из тестов производительности, который может быть проверен в профессиональной калибровочной мастерской.

Как он измеряет напряжение, отличное от диапазона 2 В?

Сам ICL7106 должен измерять сигнал в диапазоне от 0,001 В до 2 В, поэтому для измерения более высоких или более низких напряжений используются дополнительные схемы для масштабирования внешнего входного сигнала. Эта схема выбора диапазона может быть механическим поворотным переключателем или блоком реле. Выбор диапазона также регулирует, где отображается десятичная точка, а также может определять отображаемые единицы измерения.

Измерение сигнала 20 В можно выполнить с помощью резистивного делителя 10:1, 12,34 В будет разделено до 1,234 В, что будет отображаться как 1234 отсчета. Десятичная точка будет помещена в разряд сотен «12,34 В».

Измерение 200 В можно выполнить с помощью делителя 100:1, 123,4 В будет разделено до 1,234 В, что будет отображаться как 1234 отсчета. Десятичная точка будет помещена в разряде десятков «123,4 В».

Для измерения сигнала 0,2 В требуется усилитель. 123,4 мВ будут усилены на 10 В/В до 1,234 В, что будет отображаться как 1234 отсчета. Десятичная точка будет помещена в разряде десятков тысяч «.1234V» или в разряде десятков как «123,4mV», в зависимости от того, какие единицы измерения используются.

Как он измеряет ток?

Если при измерении неизвестного тока используется внутренний шунтирующий резистор известного значения, то цифровой мультиметр отображает напряжение на шунте. Таким образом, если внутренний шунтирующий резистор равен 10 Ом, а неизвестный ток равен 12,34 мА, то напряжение равно 123,4 мВ или 0,1234 В. Это будет отображаться на дисплее как 1234 счета, поэтому десятичная точка будет помещена в разряд сотен «12,34».

Это сложно из-за напряжение нагрузки , фактическое напряжение, развиваемое на токоизмерительном шунтирующем резисторе. Слишком большое напряжение нагрузки может повлиять на измеряемую вещь, но слишком маленькое напряжение нагрузки делает сигнал слишком слабым для измерения.

Сопротивление шунта также изменяется в зависимости от температуры и самонагревается. Рассеиваемая мощность также является фактором, поэтому часто существует отдельный диапазон 10 А, который имеет собственный шунтирующий резистор. Они всегда защищены предохранителем (или другим способом).

Как он измеряет сопротивление?

При измерении неизвестного сопротивления внутренний источник тока с известным током проходит через неизвестное сопротивление. Напряжение, возникающее на неизвестном сопротивлении, отображается цифровым мультиметром. Таким образом, если внутренний источник тока составляет 10 мА, а неизвестный резистор — 74,5 Ом, то напряжение составляет 745 мВ или 0,7450 В.